河北省“名校2022-2023学年高考物理四模试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管，测量得到遏止电压为2.09V。已知普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3×108m/s，e=1.6×10-19C，氢原子能级示意图如图所示。保持反向电压为2.09V，改用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量为（ ）A4.54eVB6.63eVC10.20eVD12.09eV2、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（）A过程ac中气体内能的增加等于吸收的热量B过程bc中气体既不吸热也不放热C过程ab中气体吸收的热量大于气体内能的增加Da、b和c三个状态中，状态a气体的内能最小3、如图所示，一理想变压器，其原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，为了使变压器输入功率增大，可使A其他条件不变，原线圈的匝数n1增加B其他条件不变，副线圈的匝数n2减小C其他条件不变，负载电阻R的阻值增大D其他条件不变，负载电阻R的阻值减小4、某玩具为了模仿小动物行走的姿势，设计了非圆形的“轮子”。现研究轮子受力情况，模型简化如图，四分之一圆框架OAB的OA、OB边初始位置分别处于水平和竖直方向上，光滑球形重物此时嵌在框架中与OA、OB、弧AB三边恰好接触但接触处并没有全部都产生弹力。现以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动角，下列说法正确的是（）A转动为0至的过程，弧AB受到重物的压力逐渐变大B为时，弧AB受到重物的压力最大C转动一周的过程中，存在某一特定的角，此时弧AB与OA板受到重物的压力一样大D转动一周的过程中，OA、OB、弧AB受到重物压力的最大值不同5、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以 的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为 的速度通过N点已知重力加速度g,不计空气阻力则下列正确的是（ ）A小球从M到N的过程经历的时间B可以判断出电场强度的方向水平向左C从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小D从M到N的运动过程中速度大小一直增大6、下列说法正确的是（）A光导纤维传输信号是利用光的干涉现象B用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象C一束单色光经由空气射入玻璃后速度不变，波长变短D光的干涉现象和光电效应都是光具有波动性的表现二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，一定质量的理想气体的状态连续变化，变化过程为。其中直线平行于轴，直线平行于轴，为等温过程。下列分析正确的是_A过程气体内能减小B过程外界对气体做功C过程气体对外界做功D过程气体放出热量E.过程气体放出热量8、某同学用如图所示电路演示交流发电机的发电原理，线圈电阻不计，电表为理想电表。当线圈转动的转速增大1倍，下列说法正确的是（）A当线圈处于图示位置时，灯泡两端电压最大B电流表测量的是灯泡的最大电流C电压表的示数增大为原来的2倍D通过灯泡的电流频率为原来的2倍9、图甲为研究光电效应的电路图，图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核衰变后产生的新核Y和某种射线的径迹，下列说法正确的是（ ）A图甲利用能够产生光电效应的两种（或多种）频率已知的光进行实验可测出普朗克常量B图甲的正负极对调，在光照不变的情况下，可研究得出光电流存在饱和值C图乙对应的衰变方程为D图乙对应的衰变方程为10、我国成功研制了世界最高水平的“”石墨烯超级电容器。超级电容器充电时，电极表面将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附着于电极表面上形成相距小于、相互绝缘的等量异种电荷层，石墨烯电极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。下列有关说法正确的是（）A该电容器充满电后的带电荷量为B该电容器最多能储存的电能C超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大、板间距离小D当该电容器放电至两端电压为时，其电容变为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。(1)实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R0的阻值，通过测量得到该电池的U-I如图丁曲线a，由此可知，该电源内阻是否为常数_（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为_V，由图像可知，此时电源内阻值为_。(2)实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I如图丁曲线，在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为_W（计算结果保留两位有效数字）12（12分）用如图甲所示装置验证滑块（含遮光片）和重物组成的系统机械能守恒。光电门固定在气垫导轨上B点。实验步骤如下：用天平测滑块（含遮光片）质量M和重物质量m，用螺旋测微器测遮光片宽度d。测得M=3.0kg，m=l.0kg。正确安装装置，并调整气垫导轨使其水平，调整滑轮，使细线与导轨平行。在气垫导轨上确定点A，让滑块由静止从A点释放，记录滑块通过光电门遮光片的挡光时间；并用刻度尺测A、B两点间距离s。改变A点位置，重复第步，得到如下表数据：123456s/cm20.030.040.050.060.070.0/（）2.191.781.551.381.261.17回答下列问题：(1)测遮光片的宽度d时的情况如图乙所示，则d=_mm。(2)只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块_时，可以认为导轨水平了。(3)某同学分析处理表中第3组数据，则他算得系统减少的重力势能Ep=_J，系统增加的动能Ek=_J。根据计算结果，该同学认为在误差范围内系统机械能守恒。（g取9.80m/s2，计算结果保留3位有效数字）(4)另一位同学认为前面伺学只选择了一组数据，他尝试利用上表中全部数据，做出了函数关系图像，图像是一条过坐标原点的直线_。A B C D四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究。如图所示，是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电量为、质量为的试探小球先后依次挂在图中三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置与带电球的球心处于同一水平线上，三处的丝线与竖直方向的夹角分别为，且。已知重力加速度为。(1)对带电小球静止于位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小；(2)根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在位置处的场强大小的表达式，并据此比较三个位置的电场强度的大小关系。14（16分）质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为12，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等从t=1时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示重力加速度g取11m/s2，则物体在t=1到t=12s这段时间内的位移大小为A18mB54mC72mD198m15（12分）如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105 Pa，取重力加速度g=10 m/s2 ，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求: (1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】由光电效应方程eUc=EKm=h-W0又h0=W0又由式代入数据可得h0=4.54eV则光子的能量值最小为4.54eV+2.09eV=6.63eV，用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，电子只需要从基态跃迁到n=2的能级即可，所以为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量Emin=E2-E1=-3.40eV-（-13.60eV）=10.20eV故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】A过程ac为等压变化，由可知，温度升高，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体内能的增加等于吸收的热量与气体对外做功之差，则气体内能的增加小于吸收的热量，故A错误；B过程bc为等温变化，U=0，但气体压强减小，由知V增大，气体对外做功，W0，由U=Q+W可知Q0即气体吸收热量，故B错误；C过程ab为等容变化，温度升高，内能增大，体积不变，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体内能的增加，故C错误； D理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，a、b和c三个状态中，状态a温度最低，则理想气体的内能最小，故D正确。故选D。3、D【解析】试题分析：据题意，已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定，为了使变压器输入功率增大，可以调整副线圈的输出功率，当原线圈输入电压不变时，副线圈上的电压也不变，由可知，当负载电阻减小时，副线圈输出功率增加，故D选项正确而C选项错误；其它条件不变，当增加原线圈匝数时，据可得，则副线圈电压减小，而功率也减小，A选项错误；副线圈匝数减小，同理可得变压器功率减小，故B选项错误考点：本题考查变压器原理4、C【解析】A以O点为轴缓慢将框架在同一竖直平面内顺时针转动过程中，相当于重力沿顺时针方向转动，转动为0至/2的过程，弧AB始终不受力作用，则选项A错误；B由力的合成知识可知当=时，此时弧AB受到重物的压力大小为G，=5/4时，弧AB受到重物的压力为G，则此时压力不是最大，选项B错误；C旋转重力的方向，当此方向在弧AB弹力的方向与OA板弹力方向的夹角的平分线上时，此时弧AB与OA板受到重物的压力一样大，选项C正确；D旋转重力的方向，当此方向与弧AB的弹力方向垂直时，在两个不同的位置，OA板和OB板的弹力都会取得最大值，大小为G，则转动一周的过程中，OA、OB、弧AB受到重物压力的最大值一样大，选项D错误。故选C。5、A【解析】小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，竖直方向做自由落体运动，结合运动公式和动能定理解答.【详解】水平方向，小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，到达N点时，水平速度仍为v0，则竖直速度；因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动，则由vy=gt可知小球从M到N的过程经历的时间，选项A正确；带正电的小球所受的电场力水平向右，可以判断出电场强度的方向水平向右，选项B错误；从M点到N点的过程中，电场力先做负功后做正功，可知小球的机械能先减小后增大，选项C错误；因电场力水平向右，重力竖直向下，可知电场力和重力的合力方向斜向右下方，则从M到N的运动过程中，合力先做负功，后做正功，则动能先减小后增加，即速度先减小后增加，选项D错误；故选A.6、B【解析】A光导纤维的内芯是光密介质，外层是光疏介质，光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，故A错误；B用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象，故B正确；C由于，一束单色光经由空气射入玻璃后速度变小，但是光频率不变，则波长变短，故C错误；D光的干涉现象是光具有波动性的表现，光电效应是光具有粒子性的表现，选项D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACE【解析】AE过程为等容变化，压强减小，由公式可知，温度降低，则理想气体内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故AE正确；B过程为等容变化，气体对外不做功，外界对气体也不做功，故B错误；C过程为等压变化，体积变大，气体对外做功，故C正确；D过程为等温变化，内能不变，体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故D错误。故选ACE。8、ACD【解析】A当线圈处于图示位置时，位于与中性面垂直的平面，瞬时感应电动势最大，灯泡两端电压最大，故A正确；B电流表测量的是通过灯泡电流的有效值，故B错误；C根据可知当转速增加1倍，则电动势最大值增大为原来的2倍，根据可知电动势有效值增大为原来的2倍，即电压表的示数增大为原来的2倍，故C正确；D根据当转速增大1倍，可知交流电的频率变为原来的2倍，即通过灯泡的电流频率为原来的2倍，故D正确。故选ACD。9、ABD【解析】A.根据光电效应方程得，联立两式解得，所以分别测出两次电流表读数为零时电压表的示数U1和U2即可测得普朗克常量，选项A正确；B.题图甲电源的正负极对调，此时光电管中所加电压为正向电压，在光照不变的情况下，通过调节滑动变阻器可调节光电管两端的电压，可研究得出光电流存在的饱和值，选项B正确；CD.由题图乙可知，发生的是衰变，故衰变方程为，选项D正确，C错误.10、AC【解析】A根据超级电容器“”，结合可知该电容器充满电后的带电荷量C=36000C故A正确；B电容器是一种储能元件，该电容器充满电最多能储存的电能为J=54000J故B错误；C借助平行板电容器的决定式分析可知，超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大，板间距离小，故C正确；D电容器的电容只与电容器本身结构有关，与电容器带电荷量和两极板间电压无关，故D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、否 1.80 4.78 2.5 【解析】（1）1根据闭合电路欧姆定律有：U=E-Ir，所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。2 3从电压表的示数可以示数为1.80V，再从图象的纵轴截距为2.9V，即电源的电动势为2.9V，又从图象看出，当路端电压为1.80V时，电流为0.23A，所以电源的内阻。（2）4在实验一中，电压表的示数为2.0V，连接坐标原点与电源的（2.0V路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示，此时还能求出滑动变阻器的阻值R=-R04.5同时该直线与图象b有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可以读出：0.7V，0.75A。所以滑动变阻器此时消耗的功率P=（0.75）2×4.5W=2.5W。12、2. 150 静止 3. 92 3. 85 D 【解析】(1)1测遮光片的宽度d =2mm+0.01mm×15.0=2.150mm；(2)2只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块静止时，可以认为导轨水平了；(3)34分析处理表中第3组数据，则算得系统减少的重力势能Ep=mgs=1.0×9.8×0.40J=3.92J滑块的速 系统增加的动能(4)5要验证的关系是即则为得到的图像是一条过坐标原点的直线，则要做，故选D。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1) ；(2)【解析】(1)受竖直向下重力，水平向右的电场力，斜向上的拉力，受力示意图如图所示根据共点力平衡条件可得：(2)由电场的定义，由于可得14、B【解析】试题分析：对物体受力分析可知，1到3s内，由于滑动摩擦力为：Ff=FNmg=12×21N=4N，恰好等于外力F大小，所以物体仍能保持静止状态，3s到6s内，物体产生的加速度为：，发生的位移为：;6s到9s内，物体所受的合力为零，做匀速直线运动，由于6s时的速度为：v=at=2×3=6m/s，所以发生的位移为：x3=vt=6×（9-6）=18m；9到12s内，物体做匀加速直线运动，发生的位移为：x4=vt+at2=6×3+×2×32=27m；所以总位移为：x=1+x2+x3+x4=9+18+27=54m，所以B正确；考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】遇到多过程的动力学问题，应分别进行受力分析和运动过程分析，然后选取相应的物理规律进行求解，也可以借助v-t图象求解15、 (1)；(2)【解析】(1)B刚要离开桌面时弹簧拉力为解得由活塞受力平衡得根据理想气体状态方程有代入数据解得(2)当温度降至198K之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律，则有代入数据解得